带吸收器的光纤放大器制造技术

一种带有吸收器的光纤放大器，包括一个利用第一激励光来放大输入信号光的第一放大单元、一个用于把信号光和激励光从第一放大单元的输出光中分离出来并吸收预定波长范围内的光信号的吸收单元、以及一个利用第二激励光来放大吸收单元的输出信号光的第二放大单元。该光纤放大器可以通过在传统的光纤放大器中增加一个吸收器而很容易地制造出来。而且，该光纤放大器的特性可以通过控制吸收器的长度而简单地加以改变。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有吸收器的光纤放大器，特别是涉及一种带有用于吸收具有预定的波长范围的信号光的吸收器的光纤放大器。当大量的数据通过光纤进行远程传输时，用一种铒搀杂纤维放大器(EDFA)定期地放大减弱的光信号以补偿由于远程传输而造成的光信号衰减。该EDFA能够直接放大光信号而不需要为了放大而把该光信号临时转换为电信号。这样，在放大方面用EDFA是经济而且有效的。附图说明图1中展示了一种传统的EDFA的结构。在图1中所示的EDTA包括一个第一隔离器100、一个第一激励光源102、一个第一波长选择耦合器(WSC)104、一个铒搀杂纤维(EDF)106、一个第二WSC108、一个第二激励光源110和一个第二隔离器112。现在说明图1中的EDFA的操作过程。首先，和第一和第二激励光源102和110发出中心波长为980nm的激励光。第一和第二WSC104和108把该激励光与分别从不同输入端口输入的1500nm波段上的信号光相耦合。该激励光激发EDF106中处于基态的铒离子。信号光由被激发的铒的受激辐射所放大。被放大的信号光通过第二WSC108输出到第二隔离器112。第一隔离器100防止来自EDF106被放大的自发辐射(ASE)被诸如信号输入连接器的光学器件反射而重新进入EDF106而引起信号光放大系数下降。类似地，第二隔离器112防止由于ASE被诸如信号输出连接器的光学器件反射而重新进入EDF106而引起放大系数下降。但是，EDFA对于不同的波长有不同的放大增益。特别地，在1530nm波段上ASE较强，并且在这一范围内的增益较高。结果，在通常用于传输的1550nm波段上的增益下降，并且噪音量上升，从而加大了不同波长之间EDFA增益的差别。而且，当EDFA被连接于一个系统之中用于放大在传输过程中变弱的光信号时，在1530nm波段的增益明显地比其他波长范围内的增益高。因此，增益的峰值出现于1530波段内。为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种带有一个吸收器的光纤放大器，其中包括一个位于作为光放大介质的铒搀杂纤维(EDF)之间的作为吸收器的EDF；通过减小1530nm波段的信号光增益，然后放大信号光来增加通常用于光通信的波长范围内的增益并降低噪音量。为了实现上述目的，在此提供一种带有吸收器的光纤放大器，该放大器中包括一个利用第一激励光来放大输入信号光的第一放大单元；一个用于把信号光和激励光从第一放大单元的输出光中分离出来，并且吸收预定波段上的光信号的吸收单元，以及一个利用第二激励光来放大吸收单元的输出信号光的第二放大单元。在下面结合附图的最佳实施例的说明中，上述本专利技术的目的和优点将变得更清楚明白。其中图1表示一种传统光纤放大器的结构；图2表示根据本专利技术的一种带有吸收器的光纤放大器的结构；图3为图2中放大器的增益-波长图；图4为图2中放大器的噪音-波长图。如图2所示，根据本专利技术的一种铒搀杂纤维放大器(EDFA)中包括一个第一隔离器200、一个第一放大单元210、一个吸收单元220、一个第二放大单元230、以及一个第二隔离器240。第一放大单元210利用第一激励光放大输入信号光，其中包括一个第一激励光源211、一个第一波长选择耦合器(WSC)212、以及一个铒搀杂纤维(EDF)213。吸收单元220把信号光和激励光从第一放大单元210的输出光中分离出来，并且吸收预定波长范围内的信号光，其中包括一个第二WSC221、一个第二EDF222、一个传输纤维223、以及一个第三WSC224。第二放大单元230放大吸收单元220的输出信号光，其中包括一个第二激励光源231、一个第四WSC232、以及一个第三EDF233。第一激励光源211产生中心波长为980nm的激励光。第一WSC212把该激励光与由其输入口输入的具有1500nm波段的信号光相耦合，并把所得的结果通过一个光纤传输。第一EDF213利用被激励光所激发的铒离子的受激辐射来放大信号光。第二WSC221把被放大的信号光从保留在第一EDF213内的激励光分离出来。第二EDF222吸收被预定波长范围内被放大的信号光。传输纤维223传输被分离的激励光。第三WSC224把经过第二EDF222的光信号与经过传输纤维223的激励光相耦合。第二激励光源231产生中心波长为980nm的激励光。被产生的激励光通过第四WSC232入射到第三EDF。该入射激励光与经过第三WSC224的激励光一同激发第三EDF233中的铒离子。第三EDF233通过被激发铒离子的受激辐射来放大经过第三WSC224的信号光。在此，第二和第三WSC221和224可以以与上述方向相反的方向进行操作。即，第三WSC224把剩余激励光从第二放大单元输出的信号光中分离出来。第二WSC221把经过第二EDF222的信号光与经过传输纤维223的激励光相耦合。第一隔离器200防止被放大的受激辐射(ASE)重新进入其输入端口。第二隔离器240防止输出信号被反射后又重新进入其输出端口，从而影响信号放大。这样，该入射光信号主要被第一放大单元210所放大。在1530nm波段内的ASE比在其他波长范围上的ASE更为减少。此后，所得的结果被第二放大单元230第二次放大。剩余在第一和第三EDF213和233中的激励光通过第二和第三WSC221和224，并且跳过作为吸收器的第二EDF222。第二EDF222在1530nm波长的吸收系数为12dB／m，而在1550nm波长上的吸收系数约为4dB／m。因此，在1550nm波长上的吸收程度为在1530nm波长上吸收程度的15％。这样，第二EDF222在第二次放大之前除去了1530nm波段上的ASE，而受激发的铒被用于放大在其他波长范围上的信号。在通过第一放大单元210产生的在1530nm波段内的ASE被吸收后，由第二放大单元230激发的铒离子高增益低噪音地放大波长在1540nm与1560nm范围内的信号。一个用于本专利技术第一和第二EDF213和233中的铒的最佳浓度为165ppm。第一和第二EDF213和233的长度分别为20m和13m。作为吸收器的第二EDF222的铒浓度为220ppm，长为4m。每个激励光源的输出功率为90mW。图3和图4分别表示传统的EDFA和本专利技术的EDFA的增益和噪音量对应于波长的关系图。其中点状线表示传统EDFA的特性曲线，实线表示本专利技术EDFA的特性曲线。如图3和图4所示，相对于传统EDFA来说，本专利技术EDFA的增益在波长小于1540nm时约低2dB，而在波长大于或等于1540nm时约高2dB。而且在整个波长范围内噪音量都减少了。根据本专利技术通过在传统EDFA中增加以与铒搀杂纤维材料相同的吸收器就可以很容易地制造出本专利技术的EDFA。而且，该EDFA的特性可通过控制吸收器的长度而简单地改变。另外，在通常用于传输的波长范围内的增益可以被提高，同时降低了噪音量。权利要求1.一种带有吸收器的光纤放大器，其特征是包括一个利用第一激励光来放大输入信号光的第一放大单元；一个用于把信号光和激励光从第一放大单元的输出光中分离出来，并吸收预定波长范围内的光信号的吸收单元；一个利用第二激励光来放大吸收单元的输出信号光的第二放大单元。2.如权利要求1所述的带有吸收器的光纤放大器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有吸收器的光纤放大器，其特征是包括：一个利用第一激励光来放大输入信号光的第一放大单元；一个用于把信号光和激励光从第一放大单元的输出光中分离出来，并吸收预定波长范围内的光信号的吸收单元；一个利用第二激励光来放大吸收单元的输出 信号光的第二放大单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金贞美，金性准，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]